Saurer pH macht Nano-Antibiotika scharf

DUISBURG / ESSEN. Bei der Entwicklung nanobasierter Antibiotika geht es zum Beispiel darum, durch die Kopplung antibiotisch wirksamer Peptide an Nanopartikel spezifische Zielzellen anzusteuern.

Nanoantibiotika haben den großen Vorteil, „dass sie ihre antibakteriellen Stoffe an Ort und Stelle freisetzen können und damit die Keime abtöten. Wichtig ist dabei, dass sie effizient an die Bakterien binden, damit keine gesunden Gewebezellen geschädigt werden“,erklärt Professor Shirley Knauer vom Zentrum für Medizinische Biotechnologie (ZMB) der Universität Duisburg-Essen (UDE) in einer Mitteilung der UDE.

Stark eingeschränkt werde diese Bindung aber durch Proteine im Blut oder in Wundsekreten, die auf der Oberfläche der Nanoantibiotika eine dichte Schicht (Corona) ausbilden.

pH-Wert in der Umgebungsmatrix wird angepasst

Forscher der UDE haben jetzt gezeigt, dass Nanoantibiotika ihre Wirksamkeit zurückerlangen, wenn sie in saurem pH-Milieu angewendet werden (Materials Today 2018, online 2. Dezember).

„Wenn der pH-Wert in der Umgebungsmatrix angepasst wird, steigert dies die antibakterielle Effektivität der Nanopartikel entscheidend. Mit diesem einfachen Trick lösen wir die Wirkblockade, die durch angelagerte Proteine aus der Wundumgebung ausgelöst wurde“, wird Knauer in einer Mitteilung der UDE zur Veröffentlichung der Studie zitiert.

„Wir beschreiben hier den ersten Resistenzmechanismus, der spezifisch für Nanoantibiotika ist. Wir erklären auch – zumindest teilweise –, warum sie sich in der Klinik bisher nur so gering aktiv zeigten und demonstrieren eine einfache, aber effektive Problemlösung in der praktischen Anwendung“, so die Wissenschaftlerin.

Ein fundiertes Wissen rund um Nano-Bio-Wechselwirkungen sei eine Voraussetzung dafür, um effektive und sichere nanomedizinische Ansätze weiterentwickeln zu können. (mal/eb)